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Einrichtung zur Kühl- und Schmiermittel zufuhr beim Schleifen mit
Dappelkegelscheibe Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur KUhl- und Schmiermittelzufnhr
beim Schleifen mit Doppelkegelscheibe, bei der die Düsen nahe an den Flanken angeordnet.
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sind und die Flüssigkeit unter Druck zugeführt wird.
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Das Schleifen ist ein spanabhebendes Bearbeitungsverfahren, bei dem
eine dünne Oberflächenschicht des Werkstoffes im Kontaktbereich der Schleifscheibe
kurzzeitig auf Temperaturen erhitzt werden kann, die eine thermische Schädigung
der Werkstoffaandzone in Form von Brandstellen oder Schleifrissen zur Folge hat.
Es muß deshalb gerade bei diesem Verfahren gewährleistet sein, daß das SEhl-Schmiermittel
möglichst nahe und in ausreichender Menge an die Kontaktstelle "Schleifkörper -
Werkstoff" gebracht wird. Dieser angestrebten Zielstellung steht entgegen, daß dem
Zutritt der Xilhl-Schmierflüssigkeit in die Kbntaktzone infolge des Vorhandenseins
eines mit der Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers umlaufenden fliftmantels
Widerstand entgegengesetzt wird, so daß von der der Schnittstelle in bekannter Weise
drucklos unter einem Anströmwinkel dr = 90 Grad zuge£hrten Kühl-Schmierflüssigkeit
nur ein Bruchteil im Kontaktbereich zur Wirkung
kommt; der Kühl-Schmiermittel-Ausnutzungsgrad,
ausgedrückt durch
ist gering, die vom K5hl-Schmiermittel entsprechend der Beziehung ges. 9 st + QWz
9 pan + QK (2) abgeführte Wärmemenge ist klein, in der Werkstoffrandzone entsteht
ein hohes Maß an Reibungswärme, der Schleifkörper wird von festgesetzten Werkstoffpartikeln
nur ungenügend gereinigt, so daß sich auf der Schleifkörperoberfläche ein metallischer
Kornuberzug bildet, wodurch es zum Gleiten von Stahl auf Stahl und damit zur Erhöhung
der Schnittemperatur kommt. Als Folge davon treten die oben erwähnten Schädigungen
der Werkstoffoberfläche bereits bei geringen Abschliffleistungen auf, so daß die
weitaus größere Leistungsfähigkeit der Schleifmaschinen besonders in den Schruppumläufen
nicht voll ausgenutzt werden kann.
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Zweck der Erfindung ist es, die S5hl-SchmiermittelzuBuhr so zu gestalten,
daß die Produktivität des Verfahrens, ausgedrückt durch die bis zur Entstehung von
thermischen Schädigungen der bearbeiteten Werkatoffoberfläche maximal mögliche Abschliffleistung,
unter Ausnutzung der vorhandenen Leistungsfähigkeit der Maschinen gesteigert werden
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung für die
Zufuhr der XUhl-SchmierflUssigkeit an die Schnittstelle zu entwickeln, die es ermöglicht,
mit der Verbesserung des Kühlmittelausnutzungsgrades und der damit verbundenen Steigerung
der vom Kühlmittel aus der Schnitt zone abgeführten Wärmemenge und der Verminderung
der im Zerspanungsprozeß entstehenden Reibungswärme sowie
der Verbesserung
des Reinigungseffektes am Schleifkörper die Abschliffleistung so zu erhöhen, daß
die leistungsfähigkeit der Maschinen weitestgehend voll genutzt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das K5hl-Schmiermittel
mittels verstellbar angeordneter Düsenköpfe unter einem Strahlwinkelbereich p =
15 Grad bis 75 Grad auf die Schleifkörperflanken zugeftihrt wird, so daß der mit
der Doppelkegelscheibe umlaufende Luftmantel durchschlagen wird und hl-Schmiermittel
in ausreichenden; Sane unmittelbar in die Kontaktzone "Werkzeug-Werkstück" gelangt.
Weiterhin wird durch die Anordnung der Nasen in der Düsenplatte eine gleichmäßige
Druckbeaufschlagung der aktiven Schleifkörperflanke durch das Kühl-Schmiermittel
erreicht, wobei das Verhältnis des Düsenabstandes a zur Düsenbohrung d den Bereich
a > =< dD umfaßt, so daß der die Doppelkegelscheibe umgebende Luftmantel über
die gesamte Schnittbreite mit gleicher Kraft durchschlagen und die Doppelkegelscheibe
vom metallischen KbrnUberzug gereinigt wird. Zur sicheren Zerstörung des Luftmantels
werden die sich auf der Doppelkegelscheibe zugewandten Seite befindlichen Düsenkopf-
oder DUsenplattenkanten als fliftabstreiferkanten ausgebildet, dabei wird bereits
vor Auftreffen des Kühl-Schmiermittels auf den Iiuftmantel die Zerstörung desselben
in einem wesentlichen Maße eingeleitet. Der Abstand b zwischen der fliftabstreiferkante
und der Schleifkörperflanke ist unabhängig von der Größe des Schleifkörperflankenwinkels
α w und dem Durchmesser des Schleifkörpers einstellbar.
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Durch die erfindungsgernäße Einrichtung treten die weiter oben erwähnten
thermischen Schädigungen der Werkstoffoberfläche erst bei wesentlich größeren Abschliffleistungen
auf. Damit erbringt die erfindungsgemäße Einrichtung eine entscheidende Steigerung
der Arbeitsproduktivität
des genannten Schleifverfahrens. Die bisher
zur Vermeidung von Schleiffehlern in Form von Brandstellen oder Schleifrissen notwendigen
Einschränkungen bezüglich der maximal möglichen Abschliffleistungen werden vermindert.
Die vorhandene Leistung der Schleifmaschine kann in den Schruppvorgängen voll genutzt
werden, wodurch die Bearbeitungszeiten der Werkstücke wesentlich herabgesetzt werden
können.
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Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 : die Draufsicht der erfindungsgemäßen
Einrichtung Fig. 2 : die Ansicht in Richtung A nach Fig. 1 Fig. D : den Schnitt
I-I nach Fig. 1 Fig. 4 : den Schnitt II-II in Fig. 2 Fig. 5 : Anordnungen von Düsenvarianten
in der Düsenplatte Die Einrichtung besteht aus zwei Düsenköpfen 1; 2, die den Schleifkörperflanken
3; 4 getrennt die Kühl-Schmierflüssigkeit in Schle ifkörperdrehri chtung zuführen.
Der konstruktive Aufbau und die Funktion beider Düsenköpfe sind gleich. Es wird
in der weiteren Beschreibung nur auf den Düsenkopf 1 Bezug genommen. Der Düsenkopf
1 ist um seine Längsachse drehbar Im Gelenkstück 6 gelagert.
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Hierdurch wird die Einstellung des Strahlenwinkelbereiches ß , der
entsprechend den jeweiligen Betriebshedingungen nachstellbar sein muß, ermöglicht.
Die Klemra-Mutter 7 dient zum Fixieren der gewählten Winkelstellung Von einer nicht
dargestellten Pumpe wird die rshl-Scbmierflüssigkeit unter Druck durch die Schlauchleitung
8 in den Düsenkopf 1 gefördert. Im Düsenkopf 1 befindet sich ein Stauraum 9, der
von einer mit Düsen 10.1; 10.2; 10.3; 10.4 versehenen Düsenplatte 10 verschlossen
ist.
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Die Ausströmungageschwindigkeit des Kahl-Schmiermittels aus den Düsen
entspricht zweckmäßigerweise etwa der
Schleifkörperumfangsgeschwindigkeit,
um Energieverluste zu vermeiden. Um einen hohen Reinigungseffekt des Schleifkörpers
zu erreichen, ist eine möglichst lückenlose Beaufschlagung der Schleifkdrperflanken
3; 4 über die ganze Länge mit Kühl-Schmierflüssigkeit erforderlich. Diese Bedingung
wird durch die Anwendung der jeweiligen Düsenplatte 10s1; 10.2; 10,3; 10.4 erfüllt.
Da die halben Schleifacheibenflankenwinkel °6w in ihrer Größe variieren und sowohl
symmetrisch als auch asymmetrisch zueinander sein können, ist eine Anpaßmöglichkeit
der DUsenkopfstellung an den jeweiligen Schleifkörperflankenwinkel l α w Bedingung.
Die Anpassung wird durch den kombinierten Schwenk- und Schiebemechanismus, bestehend
aus Gelenkstück 6, Bolzen 13, FUhrungsschiene 14 und Klemmschraube 15 ermöglicht.
Nach Ibsen der Klemmschraube 15 kann der Düsenkopf 1 um die Achse des Bolzens 13
geschwenkt und im Langloch 12 der Führungsschinene 14 parallel zur Schleifseheibenachse
verschoben werden. Durch die fliftabstreiferkante 11 an der Düsenplatte 10 oder
direkt am Düsenkopf 1 wird die Zerstörung des mit der Doppelkegelscheibe 5 umlaufenden
nlftmantels eingeleitet.